很大的金属平板A和B平行放置,其间距离d可调.A板中央开有小孔,一些质量为m,带电量为+q的粒子(不计重力)无初速地由小孔处进入板间.AB两板间的电势差如图所示,当AB间距离d=d0时由t=0时刻进入板间的粒子经过时间T/2恰好到达B板,则下列说法中正确的是 ( )
A.无论d为何值,由t=T/6时刻进入板间的粒子在板间一定会往复运动
B.无论d为何值,由t=T/3时刻进入板间的粒子一定不能到达B板
C.当d=2d0时,由t=0时刻进入板间的粒子在t=T时刻到达B板
D.当d=2d0时,由t=0时刻进入板间的粒子在t=2T时刻到达B板
A、当AB间距离d=d0时由t=0时刻进入板间的粒子经过时间T恰好到达B板,有
x=d=at2=××()2= ①
由t=T时刻进入板间的粒子,由于电压大小一直没有变,故电场强度不变,电场力不变,加速度不变,设为a;
在到T加速前进,末速度为aT,位移为a(T)2=aT2;
从T到T,先减速前进后反向加速,整个过程匀变速直线运动,末速度aT-a•T=-aT,位移×=aT2;
从T到过程,向左做匀减速直线运动,末速度为-aT+aT=0,位移为×=-;
此后重复这种运动;
由于一个周期内向右的位移大于向左的位移,故一定可以射出,但有往复,故A正确;
B、由t=T时刻进入板间的粒子,设加速度为a;
在T到T时间段,粒子匀加速,末速度为a•(T-T)=aT,位移为×a×()2=aT2;
在T到T,粒子先匀减速后反向匀加速,整个过程匀变速直线运动,末速度aT-a•aT=-aT,位移×=-aT2;
在T到T,粒子向左匀减速,末速度为-aT+aT=0,位移为×T=-aT2;
由于一个周期内向右的位移小于向左的位移,且向右的最大位移小于d,故一定不可以射出,且有往复,故B错误;
C、D、由①式,x=,当d=2d0时,由t=0时刻进入板间的粒子在t=T时刻的位移减小为一半,故在t=2T时刻到达B板,故C错误,D正确;
故选AD.